6 0
Tahukah kamu jenis kereta api yang tercepat
di dunia? Kereta Api Magnetik yang tampak
pada gambar ini adalah kereta api tercepat
dengan kecepatan 552 kmjam. Kereta api
tercepat buatan Jepang ini dapat mengurangi
pengaruh gaya gravitasi bumi.
Jendela Sains
b. Penerapan Teknologi Transportasi
Apabila kamu melewati lintasan kereta api kami akan melihat rel melengkung. Sebagaimana halnya dengan jembatan
dan jalan raya, besi baja yang digunakan untuk rel kereta api pun harus dipasang renggang berongga untuk mencegah
terjadinya kecelakaan kereta api yang disebabkan oleh relnya melengkung akibat pemuaian dari pemanasan di siang hari.
Selain pada rel kereta api, cara pemasangan ban roda lori kereta api pun menggunakan prinsip pemuaian. Sebelum
Gbr. 3.30 Rel kereta akan melengkung
apabila ada pemuaian akibat terkena panas sinar
matahari.
Gbr. 3.31 Cara pemasangan rel kereta
api
Rongga atau celah antara
dua batang rel untuk menjaga
pemuaian
dipanaskan, ukuran diameter ban sedikit lebih kecil daripada diameter rodanya.
Apabila ban akan dipasang, harus dipanaskan terlebih dahulu supaya
memuai. Selanjutnya, masukkan ban tersebut ke dalam roda. Setelah masuk,
biarkan suhunya turun. Setelah dingin, ban menyusut dan akan melekat kuat
pada rodanya, tanpa harus menggunakan baut.
Gbr. 3.32 Cara pemasangan ban roda
lori kereta api
c. Penerapan pada Teknologi Bimetal
Apabila di sekolahmu memiliki bimetal, kamu dapat melakukan kegiatan penyelidikan tentang bimetal. Apabila tidak ada kamu
dapat membuatnya dari dua batang logam yang berbeda jenisnya dengan ukuran yang sama kemudian dijepit dengan kayu.
Di unduh dari : Bukupaket.com
6 1
Menyelidiki Bimetal Alat dan Bahan:
1. Alat pemanas dan bimetal 2. Ember yang berisi air dingin
Langkah Kegiatan: 1. Nyalakan alat pemanas, kemudian panaskan bimetal di atas alat pemanas. Setelah beberapa
menit, amati peristiwa yang terjadi pada bimetal itu. 2. Setelah terlihat ada perubahan, masukkan bimetal ke dalam ember yang berisi air dingin.
Setelah beberapa menit, amati peristiwa yang terjadi pada bimetal itu.
Analisis: 1. Apa yang terjadi pada bimetal yang dipanaskan?
2. Apa yang terjadi pada bimetal yang didinginkan? 3. Dari kedua logam itu, manakah yang nilai koefisien muai panjangnya terbesar?
4. Jelaskan hubungan nilai koefisien muai panjang dengan arah melengkungnya bimetal pada
saat dipanaskan 5. Jelaskan hubungan nilai koefisien muai panjang dengan arah melengkungnya bimetal pada
saat didinginkan
Kesimpulan: 1. Bimetal adalah alat yang menggunakan ... macam logam yang ....
2. Ketika bimetal dipanaskan melengkung ke arah logam yang memiliki nilai koefisiennya .... 3. Ketika bimetal didinginkan melengkung ke arah logam yang memiliki nilai koefisiennya ....
Pengembangan: Sebutkan alat yang menggunakan bimetal
Kegiat an 3. 4
bimetal kuningan
baja
Bimetal adalah alat yang terdiri dari dua logam yang berbeda nilai koefisien muai panjangnya atau
yang berbeda kecepatan pemuaiannya, direkatkan menjadi satu. Misalnya bimetal terbuat dari besi dan
tembaga sebelum dipanaskan bimetal itu dalam keadaan lurus kemudian setelah dipanaskan,
bimetal akan melengkung ke arah logam besi yang nilai koefisien muai panjangnya kecil atau lambat
memuai. Selanjutnya, apabila bimetal didinginkan akan melengkung ke arah logam tembaga yang
nilai koefisien muai panjangnya besar atau cepat memuai.
Alat-alat teknologi yang menggunakan prinsip bimetal, antara lain termostat, sakelar otomatis
pada setrika, alat pemberitahu kebakaran, dan termometer.
logam tembaga
logam besi
Bimetal melengkung ke tembaga saat dipanaskan
logam tembaga
logam besi
Bimetal melengkung ke besi saat
dipanaskan keling
logam tembaga
logam besi
Bimetal yang belum dipanaskan dan didinginkan dalam keadaan
lurus
Gbr. 3.33 Cara Kerja Bimetal
Di unduh dari : Bukupaket.com
6 2 1 Termostat
Ruangan hotel-hotel mewah yang terdapat di daerah sejuk atau dingin, seperti di kawasan
Puncak-Bogor, Lembang-Bandung, atau daerah lainnya memiliki pengaturan panas ruangan.
Model termostat dapat kamu lihat pada gambar. Apabila udara di ruangan dingin,
lempengan bimetal akan menyusut, lurus, dan menyentuh lempengan logam biasa sehingga
kedua ujung lempengan tersebut saling bersentuhan. Sentuhan antara kedua ujung
logam itu menjadikan adanya kontak dengan arus listrik, arus listrik masuk dan rangkaian
pemanas tertutup yang menyalakan pemanas sehingga ruangan menjadi hangat. Sebaliknya,
apabila ruangan telah cukup hangat, maka lempengan bimetal akan mengembang dan
kembali ke posisi semula, yaitu membengkok, tidak kontak dengan arus listrik, arus listrik
terputus, sehingga rangkaiannya terbuka, pemanas terputus, dan pemanasan ruangan
selesai.
2 Sakelar Otomatis pada Setrika Otomatis
Suhu pada setrika secara otomatis, maka disebut setrika otomatis. Pada setrika otomatis
terdapat alat untuk memutuskan dan menghubungkan arus listrik secara otomatis,
yang disebut sakelar otomatis. Prinsip kerja sakelar otomatis dapat kamu amati pada
gambar. Apabila suhu sudah cukup tinggi, bimetal akan melengkung menjauhi kontak K,
arus listriknya putus, setrika akan menjadi dingin. Ketika dingin, bimetal menyentuh kontak K,
maka arus listrik mengalir kembali, sehingga setrika kembali panas.
tombol pengatur
suhu bimetal
pemanas
Suhu tinggi bimetal melengkung menjauhi Kontak
Suhu dingin bimetal menyentuh Kontak Gbr. 3.35
Bagian-bagian setrika otomatis dan cara kerjanya
Pengontrol suhu
Panas yang keluar dari termostat
bimetal lurus kontak
Pemanas menyala
mengeluarkan panas
sehingga suhu
ruangan panas
bimetal membengkok tidak kontak
Pemanas padam tidak
mengeluarkan panas
sehingga suhu ruangan
tidak panas
Gbr. 3.34 Ruangan yang menggunakan termostat, dan cara
kerja termostat
Di unduh dari : Bukupaket.com
6 3
Gbr. 3.36 Alat pemberitahu kebakaran
bimetal sumber arus
Termometer ini terbuat dari bimetal yang melengkung. Salah satu ujungnya dijepit
sehingga tidak dapat bergerak. Ujung yang satunya lagi bebas bergerak dan dihubungkan
dengan jarum penunjuk. Apabila suhu naik, bimetal menjadi lebih melengkung. Jarum
penunjuk bergerak ke kanan. Sebaliknya apabila suhu turun, bimetal menjadi lebih lurus. Jarum
bergerak ke kiri.
d. Cara Pemasangan Kaca Jendela